Πώς να επιλέξετε σωστά ένα προστατευτικό υπέρτασης (SPD).

Σε πόσες κατηγορίες μπορούν να χωριστούν οι συσκευές προστασίας από υπερτάσεις;

Τύπος 1 (Τύπος εναλλαγής τάσης)

• Λειτουργία:
  Χρησιμοποιείται κυρίως για την εκκένωση μεγάλων ρευμάτων (κυματομορφή 10/350μs) από άμεσα ή επαγόμενα πλήγματα κεραυνού.
  Συνήθως εφαρμόζεται στην κύρια είσοδο διανομής ηλεκτρικής ενέργειας των κτιρίων (ζώνη μετάβασης από LPZ0 σε LPZ1).
• Αρχή λειτουργίας:

Υψηλή σύνθετη αντίσταση σε κανονική κατάσταση: 

Όταν δεν υπάρχει υπέρταση, το SPD παραμένει σε κατάσταση υψηλής σύνθετης αντίστασης, χωρίς να επηρεάζει το κύκλωμα.
Χαμηλή σύνθετη αντίσταση κατά την ενεργοποίηση:

Όταν η τάση υπερτάσεων υπερβεί το όριο (π.χ., 4kV), ο εσωτερικός σωλήνας εκκένωσης αερίου (GDT) ή το διάκενο σπινθήρα διασπάται, σχηματίζοντας μια διαδρομή χαμηλής σύνθετης αντίστασης για την άμεση εκκένωση ρευμάτων δεκάδων kA.
Επακόλουθη κατάσβεση τόξου: Αφού διαλυθεί το κύμα, το GDT επανέρχεται σε κατάσταση υψηλής σύνθετης αντίστασης μέσω της αυτοανάκτησης του.

• Βασικά στοιχεία:

Σωλήνας εκκένωσης αερίου (GDT):Αγωγός μέσω ιονισμού αδρανούς αερίου.
Σπινθηρικό χάσμα:Εκφορτίζεται μέσω διάσπασης στον αέρα, με ισχυρή ικανότητα διαχείρισης ρεύματος (μπορεί να ξεπεράσει τα 100kA).

Τύπος 2 (Τύπος περιορισμού τάσης)

• Λειτουργία:

Προστατεύει από επαγόμενους κεραυνούς και υπερτάσεις μεταγωγής (κυματομορφή 8/20μs).

Χρησιμοποιείται σε πίνακες διανομής.

• Αρχή λειτουργίας:

Μη γραμμική χαρακτηριστική σύνθετης αντίστασης: 

Όταν η τάση υπερτάσεων αυξάνεται, η εσωτερική αντίσταση βαρίστορ (MOV) μειώνεται απότομα, με αποτέλεσμα η τάση να διατηρείται σε ασφαλές επίπεδο (π.χ., Up ≤ 1,5kV).

Συνεχής εκκένωση: 

Το MOV μπορεί να εκκενώνει επανειλημμένα μέτρια ρεύματα (20-40kA), αλλά τα υψηλά ρεύματα μπορεί να υποβαθμίσουν την απόδοσή του.

• Βασικό στοιχείο:

Βαρίστορ μεταλλικού οξειδίου (MOV):Αποτελείται από σωματίδια οξειδίου του ψευδαργύρου (ZnO), μια ημιαγωγική συσκευή ευαίσθητη στην τάση.

Τύπος 3 (Συνδυασμένη ή Λεπτή Προστασία)

• Λειτουργία

Γρήγορη απόκριση:Χρησιμοποιεί διόδους TVS ή συνδυασμούς MOV+TVS με χρόνο απόκρισης ≤1ns.

Εξαιρετικά χαμηλή τάση σύσφιξης (π.χ., Up ≤ 0.8kV), εξασφαλίζοντας την ασφάλεια του ευαίσθητου εξοπλισμού.

Βασικό στοιχείο:

Δίοδος καταστολής παροδικής τάσης (TVS):Αξιοποιεί το φαινόμενο χιονοστιβάδας σύνδεσης PN για εξαιρετικά γρήγορη απόκριση, αλλά έχει περιορισμένη ικανότητα διαχείρισης ρεύματος (

Η επιλογή της σωστής συσκευής προστασίας από υπερτάσεις (SPD) είναι ζωτικής σημασίας. Πώς πρέπει να επιλέξετε μία για διαφορετικά σενάρια;

1.Ορισμός Απαιτήσεων Προστασίας

1.1 Προσδιορισμός πηγών υπερτάσεων

Άμεσο χτύπημα κεραυνού (π.χ., χτύπημα σε κτίριο):  Απαιτείται SPD Τύπου 1 (κυματομορφή 10/350μs).

Επαγόμενες κεραυνοί ή υπερτάσεις μεταγωγής (π.χ. διακυμάνσεις δικτύου, εκκίνηση/απενεργοποίηση εξοπλισμού): Απαιτείται SPD Τύπου 2 ή Τύπου 3 (κυματομορφή 8/20μs).

1.2 Προσδιορισμός Ζωνών Προστασίας (ΖΠΠ)

Ζώνη LPZ0 → LPZ1 (π.χ., κύρια είσοδος ρεύματος):

 Υβριδικό SPD τύπου 1 ή τύπου 1+2.

Ζώνη LPZ1 → LPZ2 (π.χ., πίνακας διανομής δαπέδου):

ΣΠΔ τύπου 2.

Ζώνη LPZ2 → LPZ3 (π.χ., μπροστινό μέρος εξοπλισμού):

Τύπος 3 ή SPD ακριβείας.

2.Επιλογή Βασικών Παραμέτρων

2.1Μέγιστη συνεχής τάση λειτουργίας (Uc)

2.1.1 Πρέπει να είναι υψηλότερη από την ονομαστική τάση του συστήματος (π.χ., για σύστημα 385V, επιλέξτε Uc ≥ 385V).

2.2.2 Λάβετε υπόψη τις διακυμάνσεις του δικτύου (±10~20%).

2.2Επίπεδο προστασίας τάσης (πάνω)

2.2.1 Το Lower Up παρέχει καλύτερη προστασία, αλλά πρέπει να ταιριάζει με την τάση αντοχής του προστατευμένου εξοπλισμού.

2.2.2 Γενικός κανόνας: Έως ≤ 80% της τάσης αντοχής του εξοπλισμού (π.χ., εάν ο εξοπλισμός μπορεί να χειριστεί 2,5kV, επιλέξτε Έως ≤ 2,0kV).

2.3 Χωρητικότητα Χειρισμού Ρεύματος (In / Imax)

• Τύπος 1: Σε ≥ 12,5kA (κυματομορφή 10/350μs).
• Τύπος 2: Κύριος πίνακας διανομής: Imax ≥ 40kA (8/20μs).

Υποπίνακας διανομής: Imax ≥ 20kA (8/20μs).

• Τύπος 3: Σε ≥ 5kA (συνδυαστικό κύμα).

2.4 Χρόνος απόκρισης

Τυπικά SPD: ≤25ns.

Για εξοπλισμό ακριβείας, επιλέξτε ταχύτερες επιλογές (π.χ., δίοδοι TVS, ≤1ns).

3.Επιλογή ανά Σενάριο Εφαρμογής

3.1Συστήματα τροφοδοσίας

3.1.1 Κύριος Πίνακας Διανομής: Υβριδικός SPD τύπου 1+2 (π.χ., Imax = 100kA, Up ≤ 2,5kV).

3.1.2 Υποπίνακας Διανομής: SPD Τύπου 2 (π.χ., Imax = 40kA, Up ≤ 1,8kV).

3.1.3 Άκρο εξοπλισμού: SPD τύπου 3 ή τοποθετημένο σε πρίζα (π.χ., Up ≤ 1,2kV).

3.2 Γραμμές Σήματος/Επικοινωνίας

3.2.1 Χρήση ειδικών SPD σήματος, με αντίστοιχους τύπους διεπαφών (π.χ., RJ45, RS485).

Δώστε προσοχή στον ρυθμό μετάδοσης και την απώλεια εισαγωγής (εάν χρησιμοποιείτε δίκτυο Gigabit, επιλέξτε ένα μοντέλο συμβατό με υψηλές συχνότητες)

3.3 Φ/Β/ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

Επιλέξτε DC SPD με Uc ≥ 1,2 × μέγιστη τάση συστήματος.